文钦说：“您如今率领十余万士卒来归附于吴国，而我与全端等人都与您共同居于死地，我们的父兄子弟都在江南，即使孙不想来，而主上及其亲戚又怎么肯听他的呢？而且魏国没有一年是没事的，军民都很疲惫，如今他们围守我们一年，内变就将兴起，为什么我们要舍弃这里而想冒着危险侥幸一战呢？蒋班、焦彝仍坚持劝他，文钦十分恼怒。
诸葛诞要杀掉蒋班、焦彝，二人非常害怕，十一月，他们背弃诸葛诞越过城墙来投降。全怿哥哥的儿子全辉、全仪在建业，与家内之人发生争执，就带着母亲率领部曲数十家来投奔魏国。此时全怿与其兄之子全靖以及全端之弟全翩、全缉都领兵在寿春城中，司马昭采用黄门侍郎钟会的计策，秘密地替全辉、全仪写了书信，并让全辉、全仪的亲信之人送入城中告诉全怿等人，说：“吴国朝廷恼怒全怿等人不能击败包围寿春的敌兵，而想要杀尽诸将的家属，因此跑出来归顺魏国。”十二月，全怿等人率领手下兵将数千人开城门出来投降，城中的人十分震恐，不知怎么办好。诏令任命全怿为平东将军，封临湘侯，全端等人的拜官封职各有差等。
甘露三年（258年），文钦对诸葛诞说：“蒋班、焦彝认为我们不能出城而走，全端、全怿又已率众投降，这正是敌人没有防备的时机，可以出城一战了。”
诸葛诞和唐咨等人都认为很对，于是就大力准备进攻的器具，连续五六个昼夜进攻南面的包围，想要突破重围而出。包围圈上的魏国诸军站在高处发射石车火箭，迎面烧破敌方的进攻器具，箭石像雨一样泻下，死伤者遍地，流血充满堑沟，诸葛诞等又被迫返回城中。城内的粮食越来越少，出城投降者有数万人之多。文钦想让北方人都出城投降以节省粮食，留下他与吴国人一起坚守，但诸葛诞不同意，从此两人之间互相怨恨。
文钦平时就与诸葛诞有矛盾，只是因为反对司马昭的想法相同而结合，事态紧急了就愈加互相猜疑。文钦进见诸葛诞商量事情，诸葛诞就杀掉了文钦。文钦之子文鸯、文虎领兵在小城中，听到文钦的死讯，就想带兵去为父报仇，但众人不为他们效命，二人随即独自越过城墙逃出来，投降了司马昭。
军吏请求杀了他们，司马昭说：“文钦罪不容诛，他的儿子本来也应该杀掉；但文鸯、文虎因走投无路而归顺，而且城还没攻破，杀了他们就更坚定了城内敌兵的死守之心。”
于是赦免了文鸯、文虎，让他们率数百骑兵巡城高呼：“文钦之子尚且不被杀，其余之人有什么可害怕！”又让文鸯、文虎都担任将军，并赐爵关内侯。城内之人闻讯都很高兴，而且人们也日益饥饿困乏。司马昭亲自来到包围圈，见城上持弓者不发箭，就说：“可以进攻了。”于是下令四面进军，同时鼓噪呐喊登上城墙。
二月二十日，魏军攻克寿春城。诸葛诞情急窘迫，单枪匹马率领麾下突击小城想要闯出城，司马胡奋手下的兵士把他杀死，又诛杀其三族。诸葛诞麾下的数百人，都拱手排成队列，却不投降，每杀一人，就问其余的人降不降，而他们的态度终究不变，以至于最后全部杀尽。
吴将于诠说：“大丈夫受命于君主，带兵来救人，既不能取胜，又要被敌人俘虏，我决不如此。”于是就脱掉盔甲突入敌人兵阵而战死。唐咨、王祚等人都投降了。俘虏的吴国兵卒有一万多人，缴获的兵器堆得像山一样。
寿春之战后，使司马氏成功铲除拥护魏帝的势力。此后朝廷上很少有实力派支持魏帝，士大夫纷纷拥护司马氏，司马昭成功走向篡位大道。
东晋学者习凿齿认为司马氏能统一天下，此战起了关键作用，评价说：“自是天下畏威怀德矣。君子谓司马大将军於是役也，可谓能以德攻矣。夫建业者异矣，各有所尚，而不能兼并也。故穷武之雄毙于不仁，存义之国丧于懦退，今一征而禽三叛，大虏吴众，席卷淮浦，俘馘十万，可谓壮矣。而未及安坐，种惠吴人，结异类之情，宠鸯葬钦，忘畴昔之隙，不咎诞众，使扬土怀愧，功高而人乐其成，业广而敌怀其德，武昭既敷，文算又洽，推是道也，天下其孰能当之哉！”
清朝学者毛宗纲评价此战说：“诸葛恪之进兵于新城，魏无衅之可窥；若孙綝之进兵于寿春，则乘魏之衅而动矣。毋丘俭之讨司马昭，犹惧吴之袭其后；若诸葛诞之讨司马昭，则吴且为之援矣。綝之事易于恪，诞之事易于俭，而迄无成功者，是綝之才不如恪，诞之才亦不如俭也。然吴有不降贼之将，则于诠一人为忠臣；魏有不降贼之兵，则诸葛诞数百人皆义士。君子谓吴之一人，可以愧吴之众人；而诞之数百人，愈以重诞之一人云。”
民国学者卢弼力赞诸葛诞为曹魏政权的殊死一搏，评价此战说：“公休谋定后动，子上至督中外诸军二十六万众临淮讨之，倾全国之力，挟两宫以行，用兵十月之久，侭乃克之。公休力竭智穷，而麾下壮士数百人拱手为列，无一降者，田横得士，何以加兹！
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